La gazéification de la biomasse par boucle chimique (CLG) utilisant un sorbant calcique est un concept avancé pour la production d'hydrogène renouvelable. La limitation imposée par l'équilibre de carbonatation impose au gazéificateur de fonctionner à une température inférieure à 700 °C. Cette température réduit considérablement la conversion du carbonate en vapeur et, par conséquent, limite la production d'hydrogène. Le carbonate non converti est brûlé dans le calcineur, fournissant l'énergie nécessaire au maintien du procédé. À ce jour, les solutions proposées pour générer un flux de CO₂ prêt à être séquestré dans le calcineur comprennent : l'utilisation d'oxygène pur provenant d'une unité de séparation d'air (ASU), ou l'intégration d'une autre boucle chimique pour transporter l'oxygène vers le calcineur via des particules porteuses. Dans les deux cas, on obtient un gaz de combustion contenant du CO₂ et de la vapeur d'eau, dont la vapeur peut être facilement séparée par condensation. Bien que certaines de ces propositions soient très intéressantes, d'importants aspects nécessitent des améliorations

1. La production d'hydrogène à partir de l'eau (électrolyse de l'eau) est très limitée, car la gazéification du carbonate avec de la vapeur en dessous de 700 °C est très lente.

2. Les procédés nécessaires pour produire du CO2 prêt pour la séquestration sont extrêmement coûteux (ASU) ou complexes (bouclage chimique avec transporteur d'O2).

3. Le contrôle précis de la circulation des solides entre les réacteurs dans les CLG est très complexe, car plusieurs processus doivent être optimisés simultanément (bilan thermique du circuit, capture du CO2, conversion du goudron et régénération du sorbant).

4. La désactivation du sorbant avec le nombre de cycles est fortement pénalisée par les conditions sévères dans lesquelles la calcination est généralement effectuée.

5. La pénalité énergétique, résultant d'un fonctionnement cyclique entre une calcination très endothermique à haute température et une carbonatation exothermique à une température beaucoup plus basse, est très élevée.

Ce projet propose un procédé qui améliore les inconvénients précédents, utilisant un CLG dans lequel la chaleur nécessaire à la calcination est fournie par l'énergie solaire thermique, et le carbone (et le goudron) est converti par catalyse dans le gazéificateur.

De plus, en journée, le CaO est utilisé pour stocker chimiquement l'énergie solaire, assurant ainsi une production continue d'H₂ même en l'absence de rayonnement solaire. Concrètement, le procédé proposé oxyde la biomasse à la vapeur d'eau, grâce à l'énergie solaire, et produit un flux d'H₂ concentré dans le gazéificateur et un flux de CO₂ prêt à être séquestré dans le calcineur.

Bien que ce projet ne prévoie pas la construction d'une nouvelle centrale pilote pour démontrer le concept de centrale solaire CLG, il vise à étudier expérimentalement (en complément de l'étude théorique) les aspects et les défis les plus importants, en utilisant les infrastructures existantes au sein du groupe de recherche. Une étude de faisabilité technique et économique, ainsi qu'une évaluation de la durabilité environnementale, seront également réalisées.

L'équipe de recherche est composée de membres issus de groupes de recherche espagnols et internationaux. Les deux groupes de recherche espagnols possèdent une expérience approfondie et reconnue dans les domaines clés qui seront développés dans le cadre de ce projet.

Ce projet contribue à relever trois des défis énergétiques du gouvernement espagnol, ainsi que plusieurs défis spécifiques de l'UE.